Sistemas Multimídia

Jauvane C. de Oliveira, Ph.D.http://www.lncc.br/~jauvaneInstituto Militar de Engenharia

Ementa do Curso• Representação de Informação Multimídia• Digitalização• Mídias Texto, Imagem, Áudio e Vídeo• Compressão, Padrões de Compressão• Comunicação Multimídia• Protocolos de Rede, Redes Locais• Redes Sem Fio, Bluetooth• Sincronismo de Mídias• Qualidade de Serviço• Tópicos Avançados: Criptografia, Watermarking;• Realidade Virtual• Serviçoes Multimídia: Video Sob Demanda, Videoconferência• Sistemas Multimídia Avançados: Ambientes Virtuais Colaborativos

Bibliografia• Halsall, F. (2000) Multimedia Communications: Applications, Networks, Protocols, and Standards,

Addison-Wesley Publishing, ISBN: 0201398184.• Bojkovic, Z. S.; Milovanovic, D. A.; Rao, K. R. & Milovanovic, D. A. (2002) Multimedia Communication

Systems: Techniques, Standards, and Networks, Prentice Hall, ISBN: 013031398X.• Steinmetz, R. & Nahrstedt, K. (2002) Multimedia Fundamentals, Volume 1: Media Coding and Content

Processing, 2a. Edição, Prentice Hall, ISBN 0130313998.• Effelsberg, W. & Steinmetz, R. (1999) Video Compression Techniques, dpunkt Verlag/Morgan Kaufmann

Publishers, ISBN: 3920993136.• Packer, R.; Jordan, K. & Gibson, W. (2001) Multimedia: From Wagner to Virtual Reality, W.W. Norton &

Company, ISBN: 0393049795.• Sayood, K. (2000) Introduction to Data Compression, 2a. Edição, Morgan Kaufmann Publishers; ISBN:

1558605584.• Jain, A. K. (1988) Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall, ISBN: 0133361659.• Chapman, N. P. & Chapman, J. (2000) Digital Multimedia, John Wiley & Sons, ISBN: 0471983861.• Singhal, S. & Zyda, M. (1999) Networked Virtual Environments: Design and Implementation, Addison-

Wesley Pub Co; ISBN: 0201325578• Soares, L.F.G.; Tucherman, L.; Casanova, M.A. & Nunes, P.R.R.L. (1992) Fundamentos de Sistemas

Multimídia, VIII Escola de Computação da SBC, UFRGS.• Outros.

Sistemas Multimídia

• Aulas– Quartas-Feiras de 8:00h às 11:00h

• Atendimento para Dúvidas– Quartas-Feiras de 11:00h às 13:00h– Sala de Professores do DE/9 (Sala 7)

• Website da Disciplina:– http://www.lncc.br/~jauvane/SMM

Avaliação

• Prova Final: 50%

• Projeto: 30%

• Seminário: 10%

• Listas de Exercícios: 10%

O que é Multimídia

• Multi + MídiaMultus => Numerosos, Muitos, Múltiplos.Medium => Meio, Centro

Múltiplos Meios

• Usado para designar a área do conhecimento queengloba o uso de múltiplos meios, ou múltiplasmídias.

Tipos de Mídia

• Texto• Imagem• Gráfico• Áudio• Animação• Vídeo

Representação de InformaçãoMultimídia

• Texto– Caracteres são convertidos para

uma representação com umnúmero fixo de bits

• ASCII, EBCDIC, Unicode– Captura de Texto

• Digitação, OCR

• Imagem– Bloco bidimensional de pixels or

pels (picture elements), sendocada pixel representado por umnúmero fixo de bits

• RGB 565, YUV– Captura de Imagens

• Câmera Fotográfica, Scanner, etc.

• Áudio– Mídia Tipicamente Analógica

• Representação Digital, quandonecessário para integração commídias digitais, através dedigitalização do Sinal Analógicopor amostragem.

– Captura de Áudio• Microfone

• Vídeo– Mídia Tipicamente Analógica

• Idem, Ibidem.– Captura de Vídeo

• Cameras de Vídeo

Representação de InformaçãoMultimídia

• Obs.: Mídias áudio e vídeo, quando digitalizadas, geram umaquantidade de informação relativamente alta

– Compressão de Dados• Texto• Imagem• Áudio• Vídeo

• Áudio/Vídeo de broadcast de TV e Rádio é, tipicamente, puramenteanalógico.

• Um sinal analógico perde qualidade como resultado a de distorções dosinal. Com um sinal digital tal fenômeno acarreta erro, com possívelcorreção.

Transmissão Multimídia• Rede Telefônica (POTS - Plain Old Telefone Service)

– Transmissão de sinal analógico.– Modems são usados para transmissão digital.

• Rede de Dados (X.25, Internet, etc.)– Email– Transferência de Arquivos

• Redes Broadcast (TV, Rádio)– Cabo, Satélite, FM, AM, etc.

• ISDN (RDSI - Rede Digital de Serviços Integrados)– DSL (Digital Subscriber Line)

• Rede Multiserviços de Banda-Larga– B-ISDN (RDSI-BL)– ATM

Aplicações Multimídia• Comunicação Pessoal

– Voz• Telefonia, Voice-mail,

Conferência de voz, etc.– Imagem

• FAX– Texto

• Email, IMS, etc.– Texto e Imagem

• CSCW (whiteboarding)– Voz e Vídeo

• Videoconferência, etc.– Multimídia

• Multimídia mail, etc.

• Aplicações Interativas– WWW, Teleshopping,

Telebanking, etc.• Aplicações de Lazer

– Vídeo-sob-demanda, TelevisãoInterativa, etc.

Mídias Contínuas × em Bloco• Mídias Contínuas são aquelas

que podem ser geradas (etransmitidas) continuamente.

– Ex. Áudio, Vídeo.– Mídias de tempo real =>

dependentes de tempo.• Streaming é um termo usado

para indicar que uma mídiacontínua está sendo enviada eapresentada diretamente, deacordo com o que alcança odestino.

• CBR × VBR

• Mídias em bloco são aquelasque contém um número bemdefinido de bits e que são,portanto, mais previsíveis.– Ex. Texto, Imagem.

• Download é a operação derecuperação de uma mídia embloco.

Transmissão de Dados• Simplex• Half-Duplex*• Duplex*• Broadcast• Multicast• Anycast* simétricos ou assimétricos

Tipos de Rede• Chaveamento de Circuitos

– Rede telefônica• Baseada em Pacotes

– Internet

Parâmetros de Qualidade de Serviço

• Rede– Circuit-Swicthed

• Taxa de Transmissão (bps)• Taxa média de erro de bit• Retardo de Transmissão

– Packet Switched• Tamanho máximo do pacote.• Taxa média de transferência

de pacotes.• Taxa média de erros de pacote• Taxa média de retardo de

transmissão.• Retardo da Transmissão• Variação estatística do

Retardo (jitter).

• Aplicação– Taxa de transmissão (ou taxa

de transferência de pacotes)necessária.

– Retardo máximo deinicialização.

– Retardo máximo fim a fim.– Máxima variação estatística do

retardo (jitter)– Retardo de transferência

máximo (round-trip).

Efeito da Variação Estatística do Retardo

Para resolver o problema um buffer de recepção é usado.

Resumo

Resumo

Resumo